大鼠冈上肌腱过度使用后mRNA表达差异分析

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目的:利用高通量基因测序技术检测大鼠冈上肌腱在过度使用条件下的基因表达情况,研究冈上肌腱过度使用的特征性变化和潜在性标志。方法:16只3月龄SPF级雄性SD(Sprague Dawley)大鼠,适应性训练后,剔除不能完成训练者后,随机分为对照组(C组,n=8)和运动组(ES组,n=8)。C组大鼠笼内自由活动,ES组进行下坡跑训练,坡度为-10°,速度为17米/分,每天1次,每次1小时,每周5天,共运动16周。造模结束后48小时取材,每组各取4只大鼠冈上肌腱制作石蜡切片,进行HE染色和免疫组化染色,其余4只大鼠的右侧冈上肌腱利用RNA-seq技术进行m RNA表达分析。结果:HE染色结果显示,与C组相比,ES组大鼠肌腱中部区域出现胶原纤维排列紊乱,细胞变大、变圆。基因测序结果差异分析条件为:表达差异倍数|log2Fold Change|>1,显著性P-value<0.05。ES组和C组间共有182个基因表达出现显著性差异,其中上调基因和下调基因均为91个。GO和KEEG富集分析表明差异表达的m RNA主要与细胞外基质、炎性因子、血管生成因子等相关。腱生蛋白C(Tenascin-C,TNC)表达显著升高,而炎性及血管生成相关因子等表达降低,SOX-9、aggrecan等基因表达没有显著差异,免疫组化定性分析结果表明TNC蛋白表达呈现升高趋势,炎性因子TNF两组均少量表达,而SOX-9指标主要在肌腱近肱骨头处有少量表达。结论:1.16周下坡跑训练后,大鼠冈上肌腱腱细胞变大、变圆,腱纤维排列紊乱和部分撕裂,提示冈上肌腱过度使用模型成功建立。2.基因测序结果显示冈上肌腱在过度使用条件下182个基因发生显著表达差异,其中91个基因上调和91个基因下调。3.TNC基因表达显著升高,部分炎性因子和血管生成相关因子表达降低,其在肌腱过度使用条件下调节机制有待于进一步研究。4.肌腱在过度使用条件下未见软骨化标志因子SOX-9和aggrecan等表达变化。
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